Типові значення Коефіцієнт потужності

Типові значення Коефіцієнт потужності

Типові значення коефіцієнта потужності (cosen φ)

Цей посібник є незамінним ресурсом для всіх, хто займається проектуванням, аналізом або керуванням електричними та енергетичними системами. Коефіцієнт потужності є одним із фундаментальних понять в електротехніці, і його розуміння має вирішальне значення для забезпечення ефективності, стабільності та якості електричної енергії, що постачається або використовується в широкому діапазоні застосувань.

Коефіцієнт потужності вимірює ефективність, з якою електрична система передає активну (корисну) енергію відносно повної енергії (сума активної та реактивної енергії). Низький коефіцієнт потужності може призвести до втрат енергії, неефективного використання електроенергії та перевантажень електричних мереж. З іншого боку, високий коефіцієнт потужності свідчить про ефективне використання електроенергії.

У цьому посібнику ми розглянемо ряд типових значень коефіцієнта потужності для широкого діапазону електричного та електронного обладнання та систем. Ми надамо вам детальний огляд коефіцієнтів потужності, які зазвичай зустрічаються в різних контекстах, включаючи електродвигуни, електронні пристрої, промислове обладнання та системи живлення.

Ці типові значення коефіцієнта потужності є важливим ресурсом для інженерів, техніків і операторів електричних систем, що дозволяє їм робити точні оцінки споживання енергії, визначати потенційну неефективність і планувати стратегії для підвищення енергоефективності.

Розуміння коефіцієнта потужності має вирішальне значення для забезпечення належного функціонування електричних систем, зниження витрат на енергію та підвищення загальної енергоефективності. Цей посібник надасть вам практичні знання та чітке уявлення про типові коефіцієнти потужності, що допоможе вам приймати обґрунтовані рішення щодо керування електроенергією.

Типові значення Коефіцієнт потужності

Коефіцієнт потужності (cos φ) електричного навантаження визначається як косинус кута фазового зсуву φ між напругою V і струмом джерела живлення I самого навантаження в електричній системі змінного струму.

В електричній системі з суто резистивним навантаженням фазовий зсув дорівнює нулю (cos φ = 1).

 Це ідеальна ситуація: повна потужність VA відповідає активній потужності W, а реактивна потужність VAR дорівнює нулю.

У системі індуктивного типу (електродвигун, люмінесцентна лампа тощо) з cos φ нижче 1 реактивна (паразитна) потужність не дорівнює нулю. Якщо воно досягає високих значень, необхідно враховувати можливість проведення відповідної корекції коефіцієнта потужності системи (постачальники електроенергії стягують додаткові витрати з споживачів промислових або комерційних користувачів, які мають коефіцієнт потужності нижче певної межі - зазвичай 0,9, оскільки це впливає на ефективність ліній передачі - врахувати, що при cos φ = 0,7 втрати в ланцюзі збільшаться майже вдвічі, оскільки вони пропорційні квадрату струму).

Крім того, всі компоненти системи (генератори, кабелі, трансформатори) повинні мати більші розміри, щоб забезпечити більший необхідний струм, з очевидним збільшенням витрат.    

Коефіцієнт потужності вимірюється приладом під назвою «Косфіметр».

Типові значення Коефіцієнт потужності

Різниця між активною, реактивною та видимою потужністю:

Активний (реальний): фактично споживаний навантаженням – позначається W;

Реактивний: будучи енергією обміну між лінією живлення та індуктивним навантаженням, він не генерує споживання – це позначається VAR;

Уявна: це сума (в квадратурах) між активною та реактивною потужністю – позначається VA.

У чисто резистивних ланцюгах з окремими користувачами (лампочки розжарювання, водонагрівачі, духовки тощо) повна поглинена потужність — це вся активна потужність (cos φ = 1).

У схемах з користувачами, які мають внутрішні обмотки, здатні створювати змінні магнітні поля (двигуни, зварювальні апарати, джерела живлення люмінесцентних ламп, трансформатори тощо), частина поглиненої потужності використовується не як активна потужність W, а як реактивна потужність VAR (cos φ <1).  

Вт - активна потужність

VAR - реактивна потужність

VA - повна потужність

φ - кут зсуву фази

Як виправити коефіцієнт потужності (cos φ прагне до 1)

Коефіцієнт потужності (cos φ) лінійних навантажень можна скоригувати за допомогою пасивної мережі конденсаторів (конденсаторів корекції коефіцієнта потужності), щоб мати значення якомога ближче до 1, необхідної умови, щоб вказати, що вся енергія, що постачається від джерело споживається навантаженням.

Для корекції коефіцієнта потужності (перефазування системи) необхідно подати реактивну енергію протилежного знака (додавання конденсаторів, які гасять індуктивний або ємнісний вплив навантаження).

Пристрої корекції коефіцієнта потужності (фазні вилки) можуть бути розміщені в централізованому положенні електричної системи, розкидані по ній або вставлені всередину одиничних індуктивних навантажень. 

Типові значення коефіцієнта потужності (cos φ)

Коефіцієнт потужності (cos φ) вимірює явище, яке виникає, коли навантаження не є суто резистивними (наприклад, лампа або плита), а включають електричні обмотки або конденсатори.

Ці навантаження накопичують енергію у вигляді магнітного поля (у випадку дротяних обмоток) або електричного поля (для конденсаторів) і повертають її циклічно кожній півхвилі в мережу, фактично не «споживаючи» її.

Частина струму потім проходить «туди-сюди», може бути виміряна, але насправді не впливає на справжнє споживання у ватах (активна потужність Вт).

Ось чому справжнє споживання завжди нижче, ніж значення у VA (Apparent Power VA).

Існує фазовий зсув між напругою і струмом, який виражається значенням, яке називається cos φ (тригонометричний косинус кута між векторами напруги і струму, який називається грецькою літерою φ).

cos φ або коефіцієнт потужності може змінюватися від 0 до 1.
Активна потужність (Вт) виражається у ватах і дорівнює:

Активна потужність (Вт) = видима потужність (VA) x коефіцієнт потужності (cos φ) - W = VA x cos φ - де V і A - вольти і ампери відповідно

Типові значення

обладнання	Коефіцієнт потужності cos φ
Асинхронний двигун з коефіцієнтом навантаження 0%	0,17
Асинхронний двигун з коефіцієнтом навантаження 25%	0,55
Асинхронний двигун з коефіцієнтом навантаження 50%	0,73
Асинхронний двигун з коефіцієнтом навантаження 75%	0,8
Асинхронний двигун з коефіцієнтом навантаження 100%	0,85
Лампи розжарювання	1
Некориговані люмінесцентні лампи	0,5
Коефіцієнт потужності коригується люмінесцентними лампами	0,93
Лампа розряду	0,4 - 0,6
Печі стійкості	1
Індукційні печі	0,85
Печі діелектричних втрат	0,85
Точковий зварювальник	0,8 - 0,9
Дугове зварювання приводиться в дію однофазною статичною групою	0,5
Дугове зварювання приводиться в дію обертовою групою	0,7 - 0,9
Дугове зварювання з живленням від групи трансформаторів/випрямлячів	0,7 - 0,8
Дугові печі	0,8

Формули

V	напруга	Volt	V
I	ток	ампер	A
R	опір	ом	W
P	Потенца	Watt	W
Коефіцієнт потужності	зсув фази	n	cosφ

P = V x I x cos φ

P = V x I x cos φ x 1,73

Коефіцієнт потужності =		cos φ =	P активний	=	VI cos φ
			Мабуть П		VI

• Електрика - електроніка
• Розрахунок кольорових електричних нагрівачів
• Електричні - електронні столи
• Електричні схеми креслення

Типові значення Коефіцієнт потужності

Програма/папір, показані нижче, є безкоштовними для використання.

Щоб отримати доступ до зарезервованої версії (див. нижче), повної сторінки та без реклами, ви повинні зареєструватися.

Ви можете зареєструватися зараз, натиснувши ТУТ

---

 

◄ Назад

---